低成本345Mpa級別低合金鋼板及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金鋼板，尤其是一種低成本345Mpa級別低合金鋼板及其生產方法。
【背景技術】
[0002]345Mpa級別低合金鋼主要包括國標Q345系列，歐標S355系列等，這些鋼種幾乎占據低合金鋼板產量的60%以上。由于當前國內外復雜的經濟形勢下，上游鐵礦壟斷格局并未打破，下游行業增速放緩需求疲軟，鋼鐵行業正在虧損的邊緣艱難運行。在國內中厚板行業，大量產能閑置，供大于求的矛盾尤為突出；常規產品的盈利空間急劇萎縮，甚至處于虧損的局面。
[0003]目前所有鋼廠生產的345Mpa級別鋼板，幾乎用于建筑結構、工業廠房、起重運輸等低合金鋼板中。隨著建筑、加工等行業的發展，用戶對材料的成本以及鋼板性能的要求越來越高。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種高性能的低成本345Mpa級別低合金鋼板；本發明還提供了一種低成本345Mpa級別低合金鋼板的生產方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明成分的重量百分含量為:C 0.15%?0.20%，B
0.0015%?0.0035%，N 60ppm?120ppm，余量為Fe、殘余元素及不可避免的雜質。
[0006]本發明所述鋼板組織主要為鐵素體、珠光體和貝氏體。
[0007]本發明方法包括加熱工序和乳制工序，所述鋼板成分的重量百分含量如上所述。
[0008]本發明方法所述乳制工序:采用II型控乳工藝；第一階段乳制溫度為950°C?IlOO0C;第二階段的開乳溫度< 860°C，終乳溫度< 800°C;乳后水冷，鋼板返紅溫度600°C?680。。。
[0009]本發明方法所述加熱工序:最高加熱溫度彡1220°C，加熱速度1.0min/mm?
1.3min/mm，均熱段溫度 1180°C?1200°C。
[0010]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發明中碳含量在0.15?0.20%，適用需要更高韌性和焊接性能的受力復雜的大型鋼結構件；適量的B含量，與鋼液中的C、N結合，生成BN(C)析出強化以及B強烈的提高貝氏體轉變溫度，強化鋼板基體；雜質元素P、S等含量下限不做限制，在工藝設備能力下盡可能降低，以達到鋼質純凈力學性能均勻的目的。
[0011]本發明在成分設計上采用C-B-N的設計思路，高碳、微合金含量較低，取消Nb和Mn合金，成本低廉；強韌匹配，屈服強度在370MPa以上，抗拉強度在520?670MPa左右，且鋼板同板差較小；最低沖擊溫度-20°C縱向沖擊功大于70焦耳。本發明鋼力學性能完全滿足345Mpa級別鋼板的標準要求，并且幾乎沒有貴重金屬，生產成本極低。
[0012]本發明方法的鋼板化學成分設計采用價格低廉的碳、硼固溶強化，通過合理乳制制度，得到鐵素體、珠光體組織和一定比例的貝氏體，鋼板晶粒度9級以上等要求，解決了強度與沖擊韌性匹配，沖擊溫度達到-20°C。
[0013]本發明方法采用C-B-N系微合金元素復合強化，經過合理的控乳控冷工藝，獲得良好的強韌性匹配，同時又不降低鋼板的焊接性能。采用本發明方法進行生產實現了較低的碳當量和微合金含量的化學成分設計，嚴格控制鑄坯加熱、乳制及冷卻參數，鋼板厚度在8mm?60mm，獲得了標準要求的各項力學性能指標的鋼板又降低了生產成本。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0015]圖1是本發明鋼板100微米組織照片；
圖2是本發明鋼板20微米組織照片。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:本8mm厚345Mpa級別鋼板Q34?采用下述方法生產而成。
[0017](I)鋼坯的化學成分(重量)為:C 0.15%，B 0.0015%，N 72ppm，余量為Fe、殘余元素及不可避免的雜質；其中殘余元素的含量符合GB/T1591-2008標準要求。
[0018](2)本345Mpa級別鋼板Q34?采用下述工藝步驟生產而成:
A、加熱工序:最高加熱溫度1220 °C，加熱速度1.0min/mm，均熱段溫度1180 °C?12000C ,保證鋼坯透燒均勻。
[0019]B、乳制工序:采用II型控乳工藝；第一階段乳制在1100°C ;第二階段的開乳溫度8600C，終乳溫度800°C ;乳后鋼板快速冷卻，返紅溫度620°C。
[0020]本實施例所得Q34?鋼板的組織圖見圖1、2。由圖1和圖2可見，鋼板組織為珠光體+鐵素體+貝氏體+馬氏體(少量，分布在帶狀組織中)，組織均勻，組織的晶粒度為11級左右。
[0021]本實施例所得Q34?鋼板的常規力學性能:屈服強度410MPa ;抗拉強度585MPa ;延伸 28% ;-20°C沖擊功 AKV (縱向):83、99、102J。
[0022]實施例2:本15mm厚345Mpa級別鋼板Q34?采用下述方法生產而成。
[0023](I)鋼坯的化學成分(重量)為:C 0.17%，B 0.0018%，N lOOppm，余量為Fe、殘余元素及不可避免的雜質；其中殘余元素的含量符合GB/T1591-2008標準要求。
[0024](2)本345Mpa級別鋼板Q34?鋼板采用下述工藝步驟生產而成:
A、加熱工藝:最高加熱溫度1220 °C，加熱速度1.2min/mm，均熱段溫度1180 °C?12000C ,保證鋼坯透燒均勻。
[0025]B、乳制工藝:采用II型控乳工藝；第一階段乳制在1090°C ;第二階段的開乳溫度850 0C，終乳溫度790 °C ;乳后鋼板快速冷卻，返紅溫度630 °C。
[0026]本實施例所得Q34?鋼板的組織為珠光體+鐵素體+貝氏體+馬氏體(少量，分布在帶狀組織中)，組織均勻，組織的晶粒度為10級左右。所得Q34f5D鋼板的常規力學性能:屈服強度469MPa ;抗拉強度611MPa ;延伸30% ;_20°C沖擊功AKV (縱向):98、92、103J。
[0027]實施例3:本26mm厚345Mpa級別鋼板Q345C采用下述方法生產而成。
[0028](I)鋼坯的化學成分(重量)為:C 0.15%，B 0.0020%，N 60ppm，余量為Fe、殘余元素及不可避免的雜質；其中殘余元素的含量符合GB/T1591-2008標準要求。
[0029](2)本345Mpa級別鋼板Q345C采用下述工藝步驟生產而成:
A、加熱工藝:最高加熱溫度1220 °C，加熱速度1.3min/mm，均熱段溫度1180 °C?12000C ,保證鋼坯透燒均勻。
[0030]B、乳制工藝:采用II型控乳工藝；第一階段乳制在1020°C ;第二階段的開乳溫度8300C，終乳溫度780°C ;乳后鋼板快速冷卻，返紅溫度610°C。
[0031 ] 本實施例所得Q345C鋼板的組織為珠光體+鐵素體+貝氏體+馬氏體(少量，分布在帶狀組織中)，組織均勻，組織的晶粒度為9.5級左右。所得Q345C鋼板的常規力學性能:屈服強度390MPa ;抗拉強度565MPa ;延伸28% ;0°C沖擊功AKV(縱向):193、199、202J ；-20°C沖擊